离子选择电极法与离子色谱法检测生活饮用水中氟化物的比较分析

王安建

临泉县疾病预防控制中心，安徽阜阳 236400

离子选择电极法与离子色谱法检测生活饮用水中氟化物的比较分析

王安建

临泉县疾病预防控制中心，安徽阜阳 236400

目的分析离子选择电极法与离子色谱法检测生活饮用水中氟化物的效果。方法选取该县某饮用水源作为研究对象，总共采样4份水样，对4份水样分别采用离子选择电极法与离子色谱法检测其中的氟化物含量，对比两种检测方式的检测结果。结果所有水样的水氟浓度均超过1.0 mg/L的生活饮用水检测标准，4份样品的检测结果显示，两种检测方式的差异无统计学意义（P＞0.05）。结论离子选择电极法与离子色谱法检测生活饮用水中氟化物的效果相当。采用离子色谱法检测水氟含量所需时间更短，值得推广应用。

离子选择电极法；离子色谱法；生活引用水；氟化物；分析效果

相关研究显示，我国许多省份都有地氟病的发病区域，目前我国已经有1 000多个地氟病病区，受其影响的人口已经达到1亿人，直接性感染者已经有4 000多万人，约占全球患者的50%以上[1]。大多数地区的氟中毒主要是因为饮用水中的氟化物含量过高，过量摄入氟化物很容易导致人体当中的钙、磷代谢不平衡，导致骨骼无法正常发育[2]。对此，为了更好地检测饮用水质量，该文以该县水源为例，探求最佳的生活饮用水氟化物检测方式，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 采样

选取该县某饮用水源作为研究对象，由检测人员进行采样，由统一应用500 mL聚乙烯塑料瓶进行采样，采样之后储存在4℃的冰箱内，总共采集4份水样。

1.2 方法

1.2.1 仪器 离子色谱法：采用ICS-1100型离子色谱仪，（Chromeleon7.20色谱工作站，IonPacAS23分离柱，Ion-PacAG23保护柱，ASRS抑制器以及CD20电导检测器, 0.45 μm微孔滤膜。）

色谱条件为：流速1.0mL/min，再生液50 mmol/LH2SO4，淋洗液4.5mMNa2CO3和0.8MmNaHCO3，进样量为25μL。

离子选择电极法：PHS-3CT型酸度计以及79-1磁力加热搅拌器，氟离子选择电极和饱和甘汞电极。

1.2.2 试剂 NaF、Na3C6H5O7·2H2O、HCl的纯度均为优级纯度，总离子的强度调节缓冲溶液、标准储备液以及使用液用纯水配置，实验用水的电导率在0.5 μs·cm-1以内。

1.2.3 实验步骤 首先，绘制标准溶液的工作曲线。使用氟化物标准使用液以及纯水配置标准系列，当中氟离子的浓度依次分别为0.00、0.20、0.40、0.60、1.00、2.00、3.00 mg/L根据离子选择电极法与离子色谱法分别制作出工作曲线以及相关的系数。其次，样品检测。离子选择电极法先准确取出10 mL的水样放在100 mL的烧杯当中，再取出10 mL的总例子强度调节缓冲液，并在放入搅拌在电磁搅拌器当中进行水样溶液搅拌，插入氟离子选择电极以及饱和甘汞电极，在搅拌之下读取平衡电位的具体数值，并按照标准采用溶液工作曲线的方程计算最终的氟离子总量；离子色谱法先将标准溶液与水样分别通过0.45 μm过滤器注入到离子色谱仪的检测系统当中，并借助工作站的计算软件自动控制并分析样本，最终获取定量。

1.2.4 结果检验 精密程度检验：分别采用离子选择电极法与离子色谱法检测水样当中的氟化物含量，并计算水样的氟离子浓度、标准差、变异系数等参数。

对比两种检测方式的准确程度，其具体差异比较采用F检验。准确程度检测：分别采用离子选择电极法与离子色谱法开展加标实验，并计算最终的回收率。对两种方式的回收率差值的绝对值分别采用方差分析检验，并分析差异是否存在统计学意义。

1.3 统计方法

所有数据采用SPSS 22.0统计学软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示，采用t检验；计数资料采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 结果曲线

离子选择电极法的工作曲线为：E=199.693-55.37lgc，系数r=0.999 5；离子色谱法工作曲线为S=-0.002 7+ 0.563 8c，相关系数r=0.999 3。

2.2 两种检测方法的检测结果对比

所有水样的水氟浓度均超过1.0 mg/L的生活饮用水检测标准，4种样品的检测结果显示，两种检测方式差异无统计学意义（P＞0.05），详情见表1。

表1 两种检测方法的检测结果对比

2.3 两种方式差异性检验

首先，计算四份待测水样的两种方式测定结果的相关系数，在获得相关系数为0.9912时，说明两种方式的测定结果是相关样本，所以必须采用配对t检验结果的差异性。统计结果见表2。

表2 两种方式测定结果的差异性检验

由表2可以发现，在配对t检验之后发现，差异均值为0.001，属于实验误差允许的范围之内并且满足质量控制的要求；说明两种方式的测定结果差异无统计学意义（P＞0.05）。

3 讨论

相关研究显示，离子选择电极法与离子色谱法检测水样中的氟化物含量的均具备较高的效果，两种方式均满足相关技术的要求[3]。在开展水样中氟化物含量测定的过程中，离子色谱法的测定见过和离子选择电极法稍微高一点，其原因可能是因为这一项研究的当中所测定的水样可能存在较高的浓度，或者是被测组分保留了时间相似的低分子有机酸，对离子色谱法形成干扰从而形成这一种现象。

两种检测方式效果对比：离子选择电极法测定氟化物的含量，是借助典型的对比测定方式，仪器设备相对而言更加简单，一般的实验室都具备测定条件，可用性较高。但是，检测过程中必须有人工进行操作，人工定量进行分析，在样品较多时，所需要使用的人工劳动力比较大。为了降低OH-对测定结果的影响，使用缓冲液可以将测定的水样pH值控制在6左右。

离子色谱法借助分离柱对阴离子的不同亲和度进行分离，可以一次性分析水样当中的F-，Cl-，NO3-，SO42-等离子的含量。离子色谱法借助自动进样器与软件控制，可以实现自动化进去样本，自动化进行定量、定性分析，并打印出相关的报告。对此，可以很大程度的降低工作量并提升检测行为的检测效率。但是，离子色谱法所使用的仪器成本比较高，相对而言更不容易被普及。除此之外，水样当中存在着较高浓度的低分子量有机酸的情况下，因为保留时间和被测定组分相类似很容易遭受干扰，所以采用加标之后测量可以有效检测这一类干扰现象。在实验室条件充足的情况下，采用离子色谱法进行水样氟化物含量测定，可以有效地节约时间，同时还可以对其他离子的含量进行检测分析，具备更为明显的检测价值。

该研究结果显示所有水样的水氟浓度均超过1.0 mg/L的生活饮用水检测标准，4份样品的检测结果显示，两种检测方式的差异无统计学意义。这一结果充分说明离子选择电极法与离子色谱法的检测准确性基本相同。通过该次研究可以发现，离子选择电极法与离子色谱法均能准确的检测出水样当中的氟化物含量，但是离子色谱法受影响因素不多，所能够检测出来的离子类型更多，操作简便，但是成本较高，在条件允许时尽可能选择离子色谱法进行检测。另一结果显示，两种方式的测定结果差异无统计学意义。这一结果充分说明离子选择电极法与离子色谱法检测生活饮用水中的氟化物均不存在明显的误差，误差可以控制在合理范围之内，均可以作为常用检测手段。

综上所述，离子选择电极法与离子色谱法检测生活饮用水中氟化物的效果相当。采用离子色谱法检测水氟含量所需时间更短，值得推广应用。

[1]钟坚海，郑瑞娟，陈金凤，等.连续自动再生化学抑制-离子色谱法测定石膏及其制品中的氟和氯[J].岩矿测试，2015，13 (3)：330-334.

[2]盛杰，王文红.离子选择电极法测定水中氟化物方法的改进与应用[J].环境与生活，2014，23(22)：424-425.

[3]白吉祥.探讨离子色谱法测定地表水中氟化物的影响因素及其应对方法[J].环境与生活，2014，31(20)：188.

Analysis of Comparison of Ion Selective Electrode Method and Ion Chromatography in Measuring the Fluoride in the Drinking Water

WANG An-jian
Linquan Disease Control and Prevention Center,Fuyang,Anhui Province,236400 China

ObjectiveTo analyze the effect of ion selective electrode method and ion chromatography in measuring the fluoride in the drinking water.Methods4 samples of drinking water in our country were selected as the research objects,and the constant of fluoride of the four water samples was tested by the ion selective electrode method and ion chromatography, and the test results of the two test methods were compared.ResultsThe fluoride of all water samples was more than 1.0mg/ L,and the test results of four samples showed that the difference between the two test methods was not obvious without statistical significance（P＞0.05）.ConclusionThe effect of ion selective electrode method and ion chromatography in measuring the fluoride in the drinking water is similar,and the time needed of ion chromatography in measuring the fluoride in the drinking water is shorter,which is worth promotion and application.

Ion selective electrode method;Ion chromatography;Drinking water;Fluoride;Analysis effect

R123

A

1672-5654（2017）04（c）-0047-02

10.16659/j.cnki.1672-5654.2017.12.047

2017-01-25）

王安建（1974-），男，安徽阜阳人，大专，卫生主管检验师，主要从事卫生理化检验工作。